Verdampingskoelers zijn een soort directe sproeikoelapparatuur. Ze werken door water rechtstreeks in het rookgas met hoge- temperatuur te sproeien. De verdamping van de watermist absorbeert warmte, waardoor de temperatuur van het hete rookgas van de converter wordt verlaagd van 800–10.000 graden naar 150–200 graden voordat het de elektrostatische stofvanger binnendringt. Verdampingskoelers zijn eenvoudig, vereisen weinig investeringen en verbruiken weinig water en stroom. Ze kunnen ook de soortelijke weerstand van rookgasstof verbeteren; ze verhogen echter het volume, het vochtgehalte, de corrosiviteit en de hechting van het rookgas.
Verdampingskoelers spuiten waterdruppels rechtstreeks in het hoge- rookgas dat door de sproeikoeltoren stroomt. De voelbare warmte van het water tijdens het verwarmen en de latente warmte tijdens de verdamping nemen warmte op uit het rookgas en koelen het af. Door gebruik te maken van de latente verdampingswarmte van water ontstaat een uitstekende koeling met een minimaal waterverbruik en een minimale toename van het rookgasvolume als gevolg van waterverdamping. Directe koeling is echter niet geschikt voor rookgassen met een begintemperatuur lager dan 150 graden. Bovendien mag de koeltemperatuur niet onder de verzadigingstemperatuur (dauwpunt) van het rookgas komen om condensatie te voorkomen, wat kan leiden tot corrosie van de apparatuur en verstopping van de leidingen. Daarom moet de temperatuur van het rookgas nadat het door de verdampingskoeler is gegaan boven de 150 graden worden gehouden, doorgaans 20-30 graden hoger. De rookgasafvoertemperatuur dient daarom rond de 170 graden te liggen.
De dwarsdoorsnedesnelheid van het hete rookgas in de verdampingskoeler mag in het algemeen niet hoger zijn dan 1,5-2,0 m/s. Dit is in de eerste plaats om ervoor te zorgen dat de verdampingstijd die nodig is voor waterdruppels korter is dan de verblijftijd van het rookgas in de koeler, waardoor voldoende koeling wordt gegarandeerd. Daarom moet de verdampingskoeler een bepaalde hoogte hebben, bepaald door de volledige verdampingstijd van de waterdruppels. Deze verdampingstijd is weer afhankelijk van de druppelgrootte en de in- en uitlaattemperaturen van het rookgas. Hierdoor is een relatief hoge waterdruk van 4-6 MPa vereist.
Daarom is het bij het ontwerpen en selecteren van een verdampingskoeler noodzakelijk om warmtebalansberekeningen uit te voeren om de passende relatie tussen watervolume en rookgasvolume te bepalen, en de resultaten van de warmtebalansberekeningen te gebruiken om uiteindelijk de structurele afmetingen van de apparatuur te bepalen.